JPH03155626A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH03155626A JPH03155626A JP2203285A JP20328590A JPH03155626A JP H03155626 A JPH03155626 A JP H03155626A JP 2203285 A JP2203285 A JP 2203285A JP 20328590 A JP20328590 A JP 20328590A JP H03155626 A JPH03155626 A JP H03155626A
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-
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-
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- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
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- H01L27/105—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration including field-effect components
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明(瓜 半導体装置及びその製造方法に関す翫 特
番ミ LOCOS絶縁膜により素子分離が行われている
半導体装置及びその製造方法に関すも従来の技術 同一半導体基板上にトランジスタ等の複数の素子が形成
されている半導体装置(表 一般へ それらの素子を互
いに電気的に分離するためE、 素子が形成される複
数の活性領域と、該活性領域を囲む分離領域と、を同一
半導体基板上に有(、ていも素子分離技術として、製造
の容易さと製造コストの低さ等を理由iQ L OC
OS (local oxidation)法が広く用
いられていも 簡単のたべ 本明細書で1LLOcO8
法により形成された絶縁膜をLOCOS絶縁膜と称し
該LOCOS絶縁膜を形成するための酸化をLOGO5
酸化と称することとすも 以下番ζ 第7A図〜第7・
B図を参照しなか収 従来技術を説明すも ま杭 保護
膜として酸化膜(厚さ50nm) 67、 マスク層
(酸化防止膜)としてCVD4is Na膜(厚さ12
Or+m) 63を、順次シリコン基板61上に堆積し
た眞 シリコン基板61の分離領域を定義するパターン
を有するレジスト64力丈CVD−8iネN4膜63上
に形成されも レジスト64(友 シリコン基板61の
分離領域上に開口部を有していもレジスト64をマスク
として、該開口部のCvD−8isN4膜63を異方性
エツチング技術により除去する(第7A図)。 レジス
ト64を除去したa LOCOS酸化により、CVD
−3it Na膜63が除去された領域のシリコン基板
61が選択的に酸化される(第7B図)。
番ミ LOCOS絶縁膜により素子分離が行われている
半導体装置及びその製造方法に関すも従来の技術 同一半導体基板上にトランジスタ等の複数の素子が形成
されている半導体装置(表 一般へ それらの素子を互
いに電気的に分離するためE、 素子が形成される複
数の活性領域と、該活性領域を囲む分離領域と、を同一
半導体基板上に有(、ていも素子分離技術として、製造
の容易さと製造コストの低さ等を理由iQ L OC
OS (local oxidation)法が広く用
いられていも 簡単のたべ 本明細書で1LLOcO8
法により形成された絶縁膜をLOCOS絶縁膜と称し
該LOCOS絶縁膜を形成するための酸化をLOGO5
酸化と称することとすも 以下番ζ 第7A図〜第7・
B図を参照しなか収 従来技術を説明すも ま杭 保護
膜として酸化膜(厚さ50nm) 67、 マスク層
(酸化防止膜)としてCVD4is Na膜(厚さ12
Or+m) 63を、順次シリコン基板61上に堆積し
た眞 シリコン基板61の分離領域を定義するパターン
を有するレジスト64力丈CVD−8iネN4膜63上
に形成されも レジスト64(友 シリコン基板61の
分離領域上に開口部を有していもレジスト64をマスク
として、該開口部のCvD−8isN4膜63を異方性
エツチング技術により除去する(第7A図)。 レジス
ト64を除去したa LOCOS酸化により、CVD
−3it Na膜63が除去された領域のシリコン基板
61が選択的に酸化される(第7B図)。
こうして、LOCOS絶縁膜65がシリコン基板61の
分離領域に形成される。シリコン基板61に於いてLO
COS絶縁膜65が成長しなかった領域(活性領域)上
のCVD−8is Na膜63は、 後工程により除
去され 咳活性領域にトランジスタ等の素子が形成され
ることになa 発明が解決しようとする課題 しかしながぺ 上述の従来技術に(よ 以下に述べる問
題があも 第7B図に示すよう1=LOcO3IIAf
fl!l!ass表LOCoStlBl際Lテ、縦方向
だけではなく、横方向にも成長すも この横方向の成長
により、 LOCOS絶縁膜65は、 CVD−3iI
NJ膜63の下方に入り込t、−、、LOCOS絶縁膜
65の入り込んだ部分はバーズビーク(bird’s
beak)と呼ばれており、入り込みの攬方向長さくバ
ーズビークの長さ)iLLOcO8絶縁膜63の厚さが
厚くなるほど、長くなも このバーズビークにより、現
実のLOCOS絶縁膜65は設計上の分離領域よりも広
くなる一人 現実の活性領域は設計上の活性領域よりも
狭(なも 高集積化のためへ 活性領域の数が増加よ
活性領域のサイズが小さくなるにともな−\ バーズビ
ークによる活性領域の実効的な面積の減少が問題となっ
ていも 特(ζ 活性領域の幅の半分よりもバーズビー
クが長くなった場合、バーズビークにより活性領域は完
全に覆われてしま一\ その活性領域には素子を形成す
ることができなくなム 活性領域がバーズビークにより
完全に覆われなくと敏 活性領域の幅が小さくなりすぎ
ると、その活性領域に形成されたMOSトランジスタ特
性に狭チャネル効果が生じもこのような問題を避けるた
めに+飄 LOCOS絶縁膜の厚さを低減することによ
り、バーズビークの長さを短くする方法が考えられる力
t LOCOS絶縁膜の厚さが薄くなりすぎると、素
子分離が充分に達成されないという重大な問題が生じも
このよう&ミ 従来技術1表 バーズビークの入り込み
を考慮してLOCOS絶縁膜の厚さを薄くすると、素子
分離特性が劣化し 逆く 素子分離特性を良好にするた
めにLOCOS絶縁膜の厚さを厚くすると、幅の狭い活
性領域に形成されたMOSトランジスタに狭チャネル効
果が生じてしまうという問題を有していa 本発明1よ
上記課題を解決するためになされたものであり、その
主要な目的ULOCOS絶縁膜のバーズビークが幅の比
較的狭い活性領域に形成された素子の特性を劣化させ慣
しかL 幅の比較的広い活性領域に形成されな素子を
高速かつ高駆動力で動作させても素子分離特性が劣化し
ない半導体装置及びその製造方法を提供することにあa 課題を解決するための手段 本発明の半導体装置(友 半導体基板に形成された複数
の活性領域が該半導体基板に形成されたしacos絶縁
膜により電気的に分離されている半導体装置であって、
該半導体基板の表面は、 第1の領域と第2の領域とを
有しており、該第1の領域における該LOCOS絶縁膜
の厚さ4表 該第2の領域における該LOCOS絶縁膜
の厚さよりも厚く、そのことにより上記目的が達成され
も また 前記半導体基板の前記第1の領域における前
記活性領域の幅1亀 前記第2の領域における前記活性
領域の幅よりも広くてもよt〜 また 前記半導体基板
の前記第1の領域には周辺回路部が形成されており、前
記第2の領域にはメモリセル部が形成されていてもよ(
−本発明の半導体装置(飄半導体基板に形成された複数
の活性領域が該半導体基板に形成されたLOCOS絶縁
膜により電気的に分離されている半導体装置であって、
該半導体基板の表面(よ 第1の領域と第2の領域とを
有しており、該第1の領域と該第2の領域との境界部付
近において、該LOCOS絶縁膜戟 その膜厚の変化に
基づく段差を有していも また 前記半導体基板の前記
第1の領域における前記活性領域の輻(友 前記第2の
領域における前記活性領域の幅よりも広くてもよ(〜
また 前記半導体基板の前記第1の領域には周辺回路部
が形成されており、前記第2の領域にはメモリセル部が
形成されていてもよt〜 また 前記半導体基板に於て
、前記LOCOS絶縁膜の下方に不純物拡散領域が形成
されており、第1の領域における該不純物の濃度カミ
第2の領域における該不純物の濃度よりも低くてもよ(
−本発明の製造方法(よ 半導体基板に形成された複数
の活性領域が咳半導体基板に形成されたLOCOS絶縁
膜により電気的に分離され 咳半導体基板の表面が第1
の領域と第2の領域とを有しており、該第1の領域にお
ける該LOCOS絶縁膜の厚さが該第2の領域における
咳しacos絶縁膜の厚さよりも厚い半導体装置の製造
方法であって、第1のLOCOS酸化により、該半導体
基板表面の該第1の領域の所定部分を選択的に酸化する
工程と、第2のLOCOS酸化により、該半導体基板表
面の該第2・の領域の所定部分及び該第1の領域の該所
定部分を選択的に酸化する工程と、を包含しており、そ
のことにより上記目的が達成されも また 半導体基板
に形成された複数の活性領域が該半導体基板に形成され
たLOCOS絶縁膜により電気的に分離され 該半導体
基板の表面が第1の領域と第2の領域とを有しており、
該第1の領域における該LOGO5絶縁膜の厚さが該第
2の領域における該LOCOS絶縁膜の厚さよりも厚い
半導体装置の製造方法であって、第1のLOCOS酸化
により、咳半導体基板表面の該第1の領域の所定部分を
選択的に酸化する工程と、第2のLOCOS酸化により
、該半導体基板表面の該第2の領域の所定部分を選択的
に酸化する工也 を包含していてもよ(ち また半導体
基板に形成された複数の活性領域が該半導体基板に形成
されたLOCOS絶縁膜により電気的に分離され 咳半
導体基板の表面が第1の領域と第2の領域とを有してお
り、該第1の領域における該LOCOS絶縁膜の厚さが
該第2の領域における該LOGOS絶縁膜の厚さよりも
厚い半導体装置の製造方法であって、該半導体基板上に
酸化防止膜を形成する工程と、該酸化防止膜をバターニ
ングすることにより、該半導体基板の該第1の領域にお
いて該LOCOS絶縁膜が形成されるべき領域上の該酸
化防止膜に開口部を形成する工程と、酸化工程により、
該開口部において露出する該半導体基板の表面に酸化膜
を形成する工程と、該酸化防止膜を更にバターニングす
ることにより、該半導体基板の該第2の領域において該
LOCOS絶縁膜が形成されるべき領域上の該酸化防止
膜に他の開口部を形成する工程と、酸化工程により、咳
他の開口部において露出する咳半導体基板の表面に該L
OCOS絶縁膜の比較的薄い部分を形成し 同時に該第
1の領域の該酸化膜を更に成長させることによって該L
OCOS絶縁膜の比較的厚い部分を形成する工程と、を
包含していてもよl、X3ま瓢 半導体基板に形成され
た複数の活性領域が該半導体基板に形成されたLOCO
S絶縁膜により電気的に分離さべ 該半導体基板の表面
が第1の領域と第2の領域とを有しており、該第1の領
域における該LOCOS絶縁膜の厚さが該第2の領域に
おける該LOCOS絶縁膜の厚さよりも厚い半導体装置
の製造方法であって、該半導体基板上に第1の酸化防止
膜を形成する工程と、該第1の酸化防止膜をバターニン
グすることにより、該半導体基板の該第1の領域に於て
該LOCOS絶縁膜が形成されるべき領域上の該第1の
酸化防止膜に開口部を形成する工程と、酸化工程により
、該開口部において露出する該半導体基板の表面に該L
OCOS絶縁膜の比較的厚い部分を形成する工程と、該
第1の酸化防止膜を除去する工程と、該半導体基板上に
第2の酸化防止膜を形成する工程と、該第2の酸化防止
膜をバターニングすることにより、該半導体基板の該第
2の領域に於て該LOCOS絶縁膜が形成されるべき領
域上の該第2の酸化防止膜に開口部を形成する工程と、
酸化工程により、該開口部において露出する咳半導体基
板の表面に該LOCOS絶縁膜の比較的薄い部分を形成
する工程と、を包含していてもよ(〜 また 半導体基
板に形成された複数の活性領域が該半導体基板に形成さ
れたLOCOS絶縁膜により電気的に分離され 咳半導
体基板の表面が第1の領域と第2の領域とを有しており
、該第1の領域における該LOCOS絶縁膜の厚さが該
第2の領域における該LOCOS絶縁膜の厚さよりも厚
い半導体装置の製造方法であって、該半導体基板上に酸
化防止膜を形成する工程と、核酸化防止膜上に酸化膜を
堆積する工程と、該酸化膜のべ 該第1の領域上に位置
する部分を除去する工程と、該半導体基板において該活
性領域が形成されるべき領域上に開口部を有するレジス
トを、該酸化膜及び該酸化防止膜の上に形成する工程と
、該レジストをマスクとして、該酸化防止膜及び該酸化
膜をバターニングすることにより、該半導体基板の該第
1の領域において該LOGOS絶縁膜が形成されるべき
領域上の該酸化防止膜に開口部を形成獣該半導体基板の
該第2の領域において該LOCOS絶縁膜が形成される
べき領域上の該酸化膜を薄くする工程と、該レジストを
除去した徽 酸化工程により、該開口部において露出す
る咳半導体基板の表面に酸化膜を形成する工程と、エツ
チング工程により、該酸化膜の薄くなった部分を除去し
更に該部分の下の該酸化防止膜を除去し 開口部を該酸
化防止膜に形成する工程と、酸化工程により、該開口部
において露出する該半導体基板の第2の領域に該LOC
OS絶縁膜の比較的薄い部分を形成ヒ 同時に該第1の
領域の該酸化膜を更に成長させることによって&fLO
COS絶縁膜の比較的厚い部分を形成する工程と、を包
含してもよ!1〜 作用 本発明は前記した構成により、幅の比較的狭い活性領域
において(友 薄いLOCOS絶縁膜を形成することに
よりバーズビークの入り込みが小さくなるため素子の特
性を劣化させることがなく、また幅の比較的広い活性領
域において(亀 厚い゛Locos絶縁膜を形成するこ
とにより素子を高速かつ高駆動力で動作させても素子分
離特性が劣化しない半導体装置を形成することができも
実施例 第1A図(友 本発明の第1の実施例の主要部を示す断
面図であも 第1の実施例は、16メガビツトダイナミ
ツクラム(DRAM)であa 一般へ16ビツトDRA
M4友 サイズが製造技術上可能な限り縮小された多数
の活性領域を有するメモリセル部と、メモリセル部の活
性領域よりもサイズの大きな活性領域を有する周辺回路
部と、を同一シリコン基板(チップ)上に有していも
本実施例のメモリセル部+戴3,3ボルトの電圧で駆動
され周辺回路部(よ 従来の半導体装置との互換性を維
持するために5.0ボルトの電圧で駆動されるように設
計されていモ3.3ボルトの電圧で駆動されることによ
り、メモリセル部のトランジスタの信頼性向上が意図さ
れていも また 周辺回路部が5.0ボルトの電圧で駆
動されることにより、高駆動力と高速動作が実現されも
第1の実施例は 第1A図に示されるよう艮 n型M
OSトランジスタ106及びn型MOSトランジスタ1
06に接続されたキャパシタ等を有するメモリセル部1
60と、n型MOSトランジスタ101及びp型MOS
トランジスタ102等を有する周辺回路部150とを、
一つのシリコン基板105上に有していも 本明細書で
(亀 シリコン基板105に於て、周辺回路部150が
形成される領域を第1の領域と称し メモリセル部16
0が形成される領域を第2の領域と称することとすも
以下(ζ第1の実施例の構成を更に詳しく説明すLp型
シリコン基板105中にL nウェル103とnウェ
ル104とが形成されていム シリコン基板105の第
1の領域150にL nウェル104とnウェル10
3の一部が存在し シリコン基板105の第2の領域1
60に(よnウェル103の他の部分が存在すa シリ
コン基板105の表面+&MO3等の素子が形成されて
いる複数の活性領域と、LOCOS絶縁膜1.2が形成
されている分離領域に分けられてい4 LOCOS絶
縁膜1.2(よ 活性領域の各々を互いに電気的に分離
するフィールド酸化膜であa 第1B図(瓜 上述の活
性領域及びLOCOS絶縁膜の平面形状を示すためへ
第1A図のB−B線平面図であa 第1B図から明らか
なよう(、、素子の高集積化が要求されるメモリセル部
が形成されているシリコン基板105の第2の領域16
0に於ける活性領域の幅(図中H1で示される)(友
周辺回路部が形成されている第1の領域150の活性
領域の輻(図中H2で示される)よりも狭(〜 具体的
に(よ シリコン基板105の第2の領域160では、
活性領域の最小幅!−10,7μmであ& −X
シリコン基板105の第1の領域150で(よ 活性
領域の最小幅は、2゜0μmであa 本実施例の構造上
の第1の特徴はLOCOS絶縁膜力(薄いLOCOS絶
縁膜lと厚いLOCOS絶縁膜2とからなることにあa
第2の特徴は、 厚いLOCOS絶縁膜2がシリコン基
板105の第1の領域150に形成され 薄いLOCO
S絶縁膜1カ(第2の領域160に形成されていること
にあa 第3の特徴は、 第1の領域150の活性領域
の幅H2が第2の領域160の活性領域の幅H1よりも
広いことにあム 第1A図を再び参照す、4n型MOS
トランジスタ101.1061飄pウエルの活性領域に
形成さhp型MOSトランジスタ102i& nウェ
ルの活性領域に形成されていも n型MOSトランジス
タ106.101及びp型MoSトランジスタ102の
各々(友 シリコン基板105内に形成されたソース/
ドレイン119.12Q、 122と、活性領域の所
定部分上に形成されたゲート酸化膜116と、ゲート酸
化膜116上に形成されたワード線3と、ワード線3上
に形成された酸化膜118と、ワード線3の側面に形成
されたサイドウオール121と、を有していLn型MO
3)ランジスタ101には、 ソース/ドレイン119
よりL 濃度の高いソース/ドレイン120が形成され
ており、サイドウオール121の下方に存在するソース
/ドレイン1191亀n型MOSトランジスタ101の
LDDとして機能す4 MOSトランジスタ101.
102.106のワード線がLOCOS絶縁膜1. 2
上を走り、MOS)ランジスタ101゜102.106
を覆うようにして層間絶縁膜129がシリコン基板10
5上に形成されていも 層間絶縁膜123上にζよ ビ
ット線4が形成されており、 ビット線4を覆うように
して、層間絶縁膜123上く 層間絶縁膜124が形成
されていも 層間絶縁膜124上に(よストレージノー
ド7と容量酸化ILLSとプレート電極8とを有するキ
ャパシタ5が形成さ収 ストレージノード7(よ 層間
絶縁膜123.124に形成されたコンタクトホールを
介して、スイッチングトランジスタであるMOSトラン
ジスタ106のソース/ドレイン119に電気的に接続
されていも キャパシタを覆うようにして、層間絶縁膜
124上に層間絶縁膜125が形成され 層間絶縁膜1
25上に1友 金属配線9.10が形成されていも 金
属配線10沫 絶縁膜123.124,125中に形
成されたコンタクトホールを介して、周辺回路のMOS
トランジスタ101.102に接続されていも 金属配
線9(よ 絶縁膜123.124中に形成されたコンタ
クトホール(不図示)を介して、メモリセル部のMOS
トランジスタ106のワード線に接続されていも 本実
施例のLOCOS絶縁膜(友 薄いLOCOS絶縁膜l
と厚いLOCOS絶縁膜2とからなり、従って、 LO
COS絶縁膜の上面及び下面に段差を有していム 厚い
LOCOS絶縁膜2はシリコン基板105の第1の領域
150に形成され 薄いLOGOS絶縁膜1(友 第2
の領域160に形成されているためべ その段差(よ
第1の領域150と第2の領域160の境界部分に形成
されていも シリコン基板105の第1の領域150に
於いて+&LOCOS絶縁膜2が厚いため置 5ボルト
の駆動電圧によって叡 完全な素子分離が達成されも
第1の領域150に活性領域のチャネル幅沫MOSトラ
ンジスタが高い駆動力を発揮するようへ 広く設計され
ているた& LOGO5絶縁膜2が厚くバーズビーク
長さが長くてL 狭チャネル効果は生じな(〜 シリコ
ン基板105の第2の領域160に於いて1LLOcO
3絶縁膜1の厚さが調整さベ バーズビークの長さが約
0.1μmに抑制されていも このたべ 第2の領域1
60の活性領域の実効的な幅として0.5μmの幅が確
保さべ 狭チャネル効果は抑制され九 このよう鳳 本
実施例で(よメモリセル部は3.3ボルトの電圧で駆動
されているのて メモリセル部のトランジスタの信頼性
が向上し しかL LOCOS絶縁ll!1の厚さが
比較的薄いにもかがわら蝦 充分な素子分離が達成され
ていも また 高駆動力と高速動作を実現するために周
辺回路部が5.0ボルトの電圧で駆動されているバ 比
較的厚いLOCC)、SJ縁膜2により充分な素子分離
が達成されていム さらく 本実施例のキャパシタ54
& ワード線3及びビット線4よりも上方に形成され
たスタック型であるので、シリコン基板105の限られ
た面積の第2の領域160上く 集積度の高いメモリセ
ル部が形成されていも また 容l絶縁膜6はONO膜
からなるたへ蓄積容量が増加し九 以下へ 第2A図〜
第2I図を参照しなが収 第1A図に示すDRAMを製
造する方法を説明すも まず、シリコン基板105のn
ウェル103とnウェル104が形成されるべき領域く
ボロンとリンを、各々、イオン注入法により選択的に
注入すa ボロン(瓜 加速エネルギが120Ke’V
、ドーズが4.OX 10I2イオン/cm”の条件ス
またリン;よ 加速エネルギが12QKeQ、 ド
ーズが1.0x1013イオン/CI[111の条件で
注入し丸 その徽 1100℃で960分皿 シリコン
基板105に対して熱処理を施すことにより、 nウェ
ル103とnウェル104とがシリコン基板105中に
形成されも 後工程で行うLOCOS工程によってシリ
コン基板105の表面が損傷を受けないようにするため
!Q 保護膜として酸化膜(厚さ20nm) 12を
シリコン基板105上の全面に形成すも この為 酸化
を防ぐマスク層として、5isNs膜(厚さ160nm
) 13を酸化膜12上の全面に形成すも 厚いLOC
OS絶縁膜2を形成する領域上に開口部を有し 更に周
辺回路部の分離領域のシリコン基板105中にチャネル
ストップを形成するた八 チャネルストップを形成すべ
き領域上に開口部を有するレジスト14を5isNa膜
13上に形成した後、開口部の5iJ4膜13を異方性
エツチング技術により、除去する(第2A図)。その喪
イオン注入法により、 レジスト14の開口部を介し
て、 リンをシリコン基板105に注入す翫 注入条件
(飄 加速エネルギが100KeV、ドーズが5.0X
10”イオン/cm2とし九 こうして、p型MO3)
ランジスタが形成される活性領域を囲む分離領域にit
pチャネルストップ111が形成されも レジスト
14を除去しない六 p型MOSトランジスタが形成さ
れる領域を覆うレジスト14bをシリコン基板105上
に形成した抵 イオン注入法により、 レジスト14及
びレジスト14bの開口部を介して、ボロンをシリコン
基板105に注入した 注入条件は 加速エネルギが8
0KeV、 ドーズが1.5X 10”イオンICl
l111とじ丸 さきに注入されたリンよりもボロンが
高濃度となるた八 周辺回路部のn型MOSトランジス
タが形成される活性領域を囲む分離領域に(友 nチャ
ネルストップ112が形成される(第2Bel)。 レ
ジス)14.14bを除去した眞 シリコン基板105
に於いて5isNi膜13に覆われていない領域の表面
が選択的に酸化される(第1のLOCOS酸化)(第2
C図)。第1のLOCOS酸化によっては、 シリコン
基板105の第2の領域160は酸化されな(〜 第1
の領域150に成長した酸化膜は、 後で行う第2のし
acos酸化により、さらに厚りLOCOS絶縁膜2に
成長することになa 次&−薄いLOCOS絶縁膜1を
形成する領域に開口部を有するレジスト15をシリコン
基板lO5上に形成した後、開口部の5isNa膜13
を異方性エツチング技術により除去すも レジスト15
を除去する前く メモリセル部の分離領域にチャネルス
トップを形成するたへボロンをシリコン基板105に注
入する(第2D図)。
分離領域に形成される。シリコン基板61に於いてLO
COS絶縁膜65が成長しなかった領域(活性領域)上
のCVD−8is Na膜63は、 後工程により除
去され 咳活性領域にトランジスタ等の素子が形成され
ることになa 発明が解決しようとする課題 しかしながぺ 上述の従来技術に(よ 以下に述べる問
題があも 第7B図に示すよう1=LOcO3IIAf
fl!l!ass表LOCoStlBl際Lテ、縦方向
だけではなく、横方向にも成長すも この横方向の成長
により、 LOCOS絶縁膜65は、 CVD−3iI
NJ膜63の下方に入り込t、−、、LOCOS絶縁膜
65の入り込んだ部分はバーズビーク(bird’s
beak)と呼ばれており、入り込みの攬方向長さくバ
ーズビークの長さ)iLLOcO8絶縁膜63の厚さが
厚くなるほど、長くなも このバーズビークにより、現
実のLOCOS絶縁膜65は設計上の分離領域よりも広
くなる一人 現実の活性領域は設計上の活性領域よりも
狭(なも 高集積化のためへ 活性領域の数が増加よ
活性領域のサイズが小さくなるにともな−\ バーズビ
ークによる活性領域の実効的な面積の減少が問題となっ
ていも 特(ζ 活性領域の幅の半分よりもバーズビー
クが長くなった場合、バーズビークにより活性領域は完
全に覆われてしま一\ その活性領域には素子を形成す
ることができなくなム 活性領域がバーズビークにより
完全に覆われなくと敏 活性領域の幅が小さくなりすぎ
ると、その活性領域に形成されたMOSトランジスタ特
性に狭チャネル効果が生じもこのような問題を避けるた
めに+飄 LOCOS絶縁膜の厚さを低減することによ
り、バーズビークの長さを短くする方法が考えられる力
t LOCOS絶縁膜の厚さが薄くなりすぎると、素
子分離が充分に達成されないという重大な問題が生じも
このよう&ミ 従来技術1表 バーズビークの入り込み
を考慮してLOCOS絶縁膜の厚さを薄くすると、素子
分離特性が劣化し 逆く 素子分離特性を良好にするた
めにLOCOS絶縁膜の厚さを厚くすると、幅の狭い活
性領域に形成されたMOSトランジスタに狭チャネル効
果が生じてしまうという問題を有していa 本発明1よ
上記課題を解決するためになされたものであり、その
主要な目的ULOCOS絶縁膜のバーズビークが幅の比
較的狭い活性領域に形成された素子の特性を劣化させ慣
しかL 幅の比較的広い活性領域に形成されな素子を
高速かつ高駆動力で動作させても素子分離特性が劣化し
ない半導体装置及びその製造方法を提供することにあa 課題を解決するための手段 本発明の半導体装置(友 半導体基板に形成された複数
の活性領域が該半導体基板に形成されたしacos絶縁
膜により電気的に分離されている半導体装置であって、
該半導体基板の表面は、 第1の領域と第2の領域とを
有しており、該第1の領域における該LOCOS絶縁膜
の厚さ4表 該第2の領域における該LOCOS絶縁膜
の厚さよりも厚く、そのことにより上記目的が達成され
も また 前記半導体基板の前記第1の領域における前
記活性領域の幅1亀 前記第2の領域における前記活性
領域の幅よりも広くてもよt〜 また 前記半導体基板
の前記第1の領域には周辺回路部が形成されており、前
記第2の領域にはメモリセル部が形成されていてもよ(
−本発明の半導体装置(飄半導体基板に形成された複数
の活性領域が該半導体基板に形成されたLOCOS絶縁
膜により電気的に分離されている半導体装置であって、
該半導体基板の表面(よ 第1の領域と第2の領域とを
有しており、該第1の領域と該第2の領域との境界部付
近において、該LOCOS絶縁膜戟 その膜厚の変化に
基づく段差を有していも また 前記半導体基板の前記
第1の領域における前記活性領域の輻(友 前記第2の
領域における前記活性領域の幅よりも広くてもよ(〜
また 前記半導体基板の前記第1の領域には周辺回路部
が形成されており、前記第2の領域にはメモリセル部が
形成されていてもよt〜 また 前記半導体基板に於て
、前記LOCOS絶縁膜の下方に不純物拡散領域が形成
されており、第1の領域における該不純物の濃度カミ
第2の領域における該不純物の濃度よりも低くてもよ(
−本発明の製造方法(よ 半導体基板に形成された複数
の活性領域が咳半導体基板に形成されたLOCOS絶縁
膜により電気的に分離され 咳半導体基板の表面が第1
の領域と第2の領域とを有しており、該第1の領域にお
ける該LOCOS絶縁膜の厚さが該第2の領域における
咳しacos絶縁膜の厚さよりも厚い半導体装置の製造
方法であって、第1のLOCOS酸化により、該半導体
基板表面の該第1の領域の所定部分を選択的に酸化する
工程と、第2のLOCOS酸化により、該半導体基板表
面の該第2・の領域の所定部分及び該第1の領域の該所
定部分を選択的に酸化する工程と、を包含しており、そ
のことにより上記目的が達成されも また 半導体基板
に形成された複数の活性領域が該半導体基板に形成され
たLOCOS絶縁膜により電気的に分離され 該半導体
基板の表面が第1の領域と第2の領域とを有しており、
該第1の領域における該LOGO5絶縁膜の厚さが該第
2の領域における該LOCOS絶縁膜の厚さよりも厚い
半導体装置の製造方法であって、第1のLOCOS酸化
により、咳半導体基板表面の該第1の領域の所定部分を
選択的に酸化する工程と、第2のLOCOS酸化により
、該半導体基板表面の該第2の領域の所定部分を選択的
に酸化する工也 を包含していてもよ(ち また半導体
基板に形成された複数の活性領域が該半導体基板に形成
されたLOCOS絶縁膜により電気的に分離され 咳半
導体基板の表面が第1の領域と第2の領域とを有してお
り、該第1の領域における該LOCOS絶縁膜の厚さが
該第2の領域における該LOGOS絶縁膜の厚さよりも
厚い半導体装置の製造方法であって、該半導体基板上に
酸化防止膜を形成する工程と、該酸化防止膜をバターニ
ングすることにより、該半導体基板の該第1の領域にお
いて該LOCOS絶縁膜が形成されるべき領域上の該酸
化防止膜に開口部を形成する工程と、酸化工程により、
該開口部において露出する該半導体基板の表面に酸化膜
を形成する工程と、該酸化防止膜を更にバターニングす
ることにより、該半導体基板の該第2の領域において該
LOCOS絶縁膜が形成されるべき領域上の該酸化防止
膜に他の開口部を形成する工程と、酸化工程により、咳
他の開口部において露出する咳半導体基板の表面に該L
OCOS絶縁膜の比較的薄い部分を形成し 同時に該第
1の領域の該酸化膜を更に成長させることによって該L
OCOS絶縁膜の比較的厚い部分を形成する工程と、を
包含していてもよl、X3ま瓢 半導体基板に形成され
た複数の活性領域が該半導体基板に形成されたLOCO
S絶縁膜により電気的に分離さべ 該半導体基板の表面
が第1の領域と第2の領域とを有しており、該第1の領
域における該LOCOS絶縁膜の厚さが該第2の領域に
おける該LOCOS絶縁膜の厚さよりも厚い半導体装置
の製造方法であって、該半導体基板上に第1の酸化防止
膜を形成する工程と、該第1の酸化防止膜をバターニン
グすることにより、該半導体基板の該第1の領域に於て
該LOCOS絶縁膜が形成されるべき領域上の該第1の
酸化防止膜に開口部を形成する工程と、酸化工程により
、該開口部において露出する該半導体基板の表面に該L
OCOS絶縁膜の比較的厚い部分を形成する工程と、該
第1の酸化防止膜を除去する工程と、該半導体基板上に
第2の酸化防止膜を形成する工程と、該第2の酸化防止
膜をバターニングすることにより、該半導体基板の該第
2の領域に於て該LOCOS絶縁膜が形成されるべき領
域上の該第2の酸化防止膜に開口部を形成する工程と、
酸化工程により、該開口部において露出する咳半導体基
板の表面に該LOCOS絶縁膜の比較的薄い部分を形成
する工程と、を包含していてもよ(〜 また 半導体基
板に形成された複数の活性領域が該半導体基板に形成さ
れたLOCOS絶縁膜により電気的に分離され 咳半導
体基板の表面が第1の領域と第2の領域とを有しており
、該第1の領域における該LOCOS絶縁膜の厚さが該
第2の領域における該LOCOS絶縁膜の厚さよりも厚
い半導体装置の製造方法であって、該半導体基板上に酸
化防止膜を形成する工程と、核酸化防止膜上に酸化膜を
堆積する工程と、該酸化膜のべ 該第1の領域上に位置
する部分を除去する工程と、該半導体基板において該活
性領域が形成されるべき領域上に開口部を有するレジス
トを、該酸化膜及び該酸化防止膜の上に形成する工程と
、該レジストをマスクとして、該酸化防止膜及び該酸化
膜をバターニングすることにより、該半導体基板の該第
1の領域において該LOGOS絶縁膜が形成されるべき
領域上の該酸化防止膜に開口部を形成獣該半導体基板の
該第2の領域において該LOCOS絶縁膜が形成される
べき領域上の該酸化膜を薄くする工程と、該レジストを
除去した徽 酸化工程により、該開口部において露出す
る咳半導体基板の表面に酸化膜を形成する工程と、エツ
チング工程により、該酸化膜の薄くなった部分を除去し
更に該部分の下の該酸化防止膜を除去し 開口部を該酸
化防止膜に形成する工程と、酸化工程により、該開口部
において露出する該半導体基板の第2の領域に該LOC
OS絶縁膜の比較的薄い部分を形成ヒ 同時に該第1の
領域の該酸化膜を更に成長させることによって&fLO
COS絶縁膜の比較的厚い部分を形成する工程と、を包
含してもよ!1〜 作用 本発明は前記した構成により、幅の比較的狭い活性領域
において(友 薄いLOCOS絶縁膜を形成することに
よりバーズビークの入り込みが小さくなるため素子の特
性を劣化させることがなく、また幅の比較的広い活性領
域において(亀 厚い゛Locos絶縁膜を形成するこ
とにより素子を高速かつ高駆動力で動作させても素子分
離特性が劣化しない半導体装置を形成することができも
実施例 第1A図(友 本発明の第1の実施例の主要部を示す断
面図であも 第1の実施例は、16メガビツトダイナミ
ツクラム(DRAM)であa 一般へ16ビツトDRA
M4友 サイズが製造技術上可能な限り縮小された多数
の活性領域を有するメモリセル部と、メモリセル部の活
性領域よりもサイズの大きな活性領域を有する周辺回路
部と、を同一シリコン基板(チップ)上に有していも
本実施例のメモリセル部+戴3,3ボルトの電圧で駆動
され周辺回路部(よ 従来の半導体装置との互換性を維
持するために5.0ボルトの電圧で駆動されるように設
計されていモ3.3ボルトの電圧で駆動されることによ
り、メモリセル部のトランジスタの信頼性向上が意図さ
れていも また 周辺回路部が5.0ボルトの電圧で駆
動されることにより、高駆動力と高速動作が実現されも
第1の実施例は 第1A図に示されるよう艮 n型M
OSトランジスタ106及びn型MOSトランジスタ1
06に接続されたキャパシタ等を有するメモリセル部1
60と、n型MOSトランジスタ101及びp型MOS
トランジスタ102等を有する周辺回路部150とを、
一つのシリコン基板105上に有していも 本明細書で
(亀 シリコン基板105に於て、周辺回路部150が
形成される領域を第1の領域と称し メモリセル部16
0が形成される領域を第2の領域と称することとすも
以下(ζ第1の実施例の構成を更に詳しく説明すLp型
シリコン基板105中にL nウェル103とnウェ
ル104とが形成されていム シリコン基板105の第
1の領域150にL nウェル104とnウェル10
3の一部が存在し シリコン基板105の第2の領域1
60に(よnウェル103の他の部分が存在すa シリ
コン基板105の表面+&MO3等の素子が形成されて
いる複数の活性領域と、LOCOS絶縁膜1.2が形成
されている分離領域に分けられてい4 LOCOS絶
縁膜1.2(よ 活性領域の各々を互いに電気的に分離
するフィールド酸化膜であa 第1B図(瓜 上述の活
性領域及びLOCOS絶縁膜の平面形状を示すためへ
第1A図のB−B線平面図であa 第1B図から明らか
なよう(、、素子の高集積化が要求されるメモリセル部
が形成されているシリコン基板105の第2の領域16
0に於ける活性領域の幅(図中H1で示される)(友
周辺回路部が形成されている第1の領域150の活性
領域の輻(図中H2で示される)よりも狭(〜 具体的
に(よ シリコン基板105の第2の領域160では、
活性領域の最小幅!−10,7μmであ& −X
シリコン基板105の第1の領域150で(よ 活性
領域の最小幅は、2゜0μmであa 本実施例の構造上
の第1の特徴はLOCOS絶縁膜力(薄いLOCOS絶
縁膜lと厚いLOCOS絶縁膜2とからなることにあa
第2の特徴は、 厚いLOCOS絶縁膜2がシリコン基
板105の第1の領域150に形成され 薄いLOCO
S絶縁膜1カ(第2の領域160に形成されていること
にあa 第3の特徴は、 第1の領域150の活性領域
の幅H2が第2の領域160の活性領域の幅H1よりも
広いことにあム 第1A図を再び参照す、4n型MOS
トランジスタ101.1061飄pウエルの活性領域に
形成さhp型MOSトランジスタ102i& nウェ
ルの活性領域に形成されていも n型MOSトランジス
タ106.101及びp型MoSトランジスタ102の
各々(友 シリコン基板105内に形成されたソース/
ドレイン119.12Q、 122と、活性領域の所
定部分上に形成されたゲート酸化膜116と、ゲート酸
化膜116上に形成されたワード線3と、ワード線3上
に形成された酸化膜118と、ワード線3の側面に形成
されたサイドウオール121と、を有していLn型MO
3)ランジスタ101には、 ソース/ドレイン119
よりL 濃度の高いソース/ドレイン120が形成され
ており、サイドウオール121の下方に存在するソース
/ドレイン1191亀n型MOSトランジスタ101の
LDDとして機能す4 MOSトランジスタ101.
102.106のワード線がLOCOS絶縁膜1. 2
上を走り、MOS)ランジスタ101゜102.106
を覆うようにして層間絶縁膜129がシリコン基板10
5上に形成されていも 層間絶縁膜123上にζよ ビ
ット線4が形成されており、 ビット線4を覆うように
して、層間絶縁膜123上く 層間絶縁膜124が形成
されていも 層間絶縁膜124上に(よストレージノー
ド7と容量酸化ILLSとプレート電極8とを有するキ
ャパシタ5が形成さ収 ストレージノード7(よ 層間
絶縁膜123.124に形成されたコンタクトホールを
介して、スイッチングトランジスタであるMOSトラン
ジスタ106のソース/ドレイン119に電気的に接続
されていも キャパシタを覆うようにして、層間絶縁膜
124上に層間絶縁膜125が形成され 層間絶縁膜1
25上に1友 金属配線9.10が形成されていも 金
属配線10沫 絶縁膜123.124,125中に形
成されたコンタクトホールを介して、周辺回路のMOS
トランジスタ101.102に接続されていも 金属配
線9(よ 絶縁膜123.124中に形成されたコンタ
クトホール(不図示)を介して、メモリセル部のMOS
トランジスタ106のワード線に接続されていも 本実
施例のLOCOS絶縁膜(友 薄いLOCOS絶縁膜l
と厚いLOCOS絶縁膜2とからなり、従って、 LO
COS絶縁膜の上面及び下面に段差を有していム 厚い
LOCOS絶縁膜2はシリコン基板105の第1の領域
150に形成され 薄いLOGOS絶縁膜1(友 第2
の領域160に形成されているためべ その段差(よ
第1の領域150と第2の領域160の境界部分に形成
されていも シリコン基板105の第1の領域150に
於いて+&LOCOS絶縁膜2が厚いため置 5ボルト
の駆動電圧によって叡 完全な素子分離が達成されも
第1の領域150に活性領域のチャネル幅沫MOSトラ
ンジスタが高い駆動力を発揮するようへ 広く設計され
ているた& LOGO5絶縁膜2が厚くバーズビーク
長さが長くてL 狭チャネル効果は生じな(〜 シリコ
ン基板105の第2の領域160に於いて1LLOcO
3絶縁膜1の厚さが調整さベ バーズビークの長さが約
0.1μmに抑制されていも このたべ 第2の領域1
60の活性領域の実効的な幅として0.5μmの幅が確
保さべ 狭チャネル効果は抑制され九 このよう鳳 本
実施例で(よメモリセル部は3.3ボルトの電圧で駆動
されているのて メモリセル部のトランジスタの信頼性
が向上し しかL LOCOS絶縁ll!1の厚さが
比較的薄いにもかがわら蝦 充分な素子分離が達成され
ていも また 高駆動力と高速動作を実現するために周
辺回路部が5.0ボルトの電圧で駆動されているバ 比
較的厚いLOCC)、SJ縁膜2により充分な素子分離
が達成されていム さらく 本実施例のキャパシタ54
& ワード線3及びビット線4よりも上方に形成され
たスタック型であるので、シリコン基板105の限られ
た面積の第2の領域160上く 集積度の高いメモリセ
ル部が形成されていも また 容l絶縁膜6はONO膜
からなるたへ蓄積容量が増加し九 以下へ 第2A図〜
第2I図を参照しなが収 第1A図に示すDRAMを製
造する方法を説明すも まず、シリコン基板105のn
ウェル103とnウェル104が形成されるべき領域く
ボロンとリンを、各々、イオン注入法により選択的に
注入すa ボロン(瓜 加速エネルギが120Ke’V
、ドーズが4.OX 10I2イオン/cm”の条件ス
またリン;よ 加速エネルギが12QKeQ、 ド
ーズが1.0x1013イオン/CI[111の条件で
注入し丸 その徽 1100℃で960分皿 シリコン
基板105に対して熱処理を施すことにより、 nウェ
ル103とnウェル104とがシリコン基板105中に
形成されも 後工程で行うLOCOS工程によってシリ
コン基板105の表面が損傷を受けないようにするため
!Q 保護膜として酸化膜(厚さ20nm) 12を
シリコン基板105上の全面に形成すも この為 酸化
を防ぐマスク層として、5isNs膜(厚さ160nm
) 13を酸化膜12上の全面に形成すも 厚いLOC
OS絶縁膜2を形成する領域上に開口部を有し 更に周
辺回路部の分離領域のシリコン基板105中にチャネル
ストップを形成するた八 チャネルストップを形成すべ
き領域上に開口部を有するレジスト14を5isNa膜
13上に形成した後、開口部の5iJ4膜13を異方性
エツチング技術により、除去する(第2A図)。その喪
イオン注入法により、 レジスト14の開口部を介し
て、 リンをシリコン基板105に注入す翫 注入条件
(飄 加速エネルギが100KeV、ドーズが5.0X
10”イオン/cm2とし九 こうして、p型MO3)
ランジスタが形成される活性領域を囲む分離領域にit
pチャネルストップ111が形成されも レジスト
14を除去しない六 p型MOSトランジスタが形成さ
れる領域を覆うレジスト14bをシリコン基板105上
に形成した抵 イオン注入法により、 レジスト14及
びレジスト14bの開口部を介して、ボロンをシリコン
基板105に注入した 注入条件は 加速エネルギが8
0KeV、 ドーズが1.5X 10”イオンICl
l111とじ丸 さきに注入されたリンよりもボロンが
高濃度となるた八 周辺回路部のn型MOSトランジス
タが形成される活性領域を囲む分離領域に(友 nチャ
ネルストップ112が形成される(第2Bel)。 レ
ジス)14.14bを除去した眞 シリコン基板105
に於いて5isNi膜13に覆われていない領域の表面
が選択的に酸化される(第1のLOCOS酸化)(第2
C図)。第1のLOCOS酸化によっては、 シリコン
基板105の第2の領域160は酸化されな(〜 第1
の領域150に成長した酸化膜は、 後で行う第2のし
acos酸化により、さらに厚りLOCOS絶縁膜2に
成長することになa 次&−薄いLOCOS絶縁膜1を
形成する領域に開口部を有するレジスト15をシリコン
基板lO5上に形成した後、開口部の5isNa膜13
を異方性エツチング技術により除去すも レジスト15
を除去する前く メモリセル部の分離領域にチャネルス
トップを形成するたへボロンをシリコン基板105に注
入する(第2D図)。
注入条件(友 加速エネルギが50KeV、 ドーズ
が2.0×101″イオン/cm”とし九 周辺回路部
の分離領域に注入されたボロン(よ メモリセル部の分
離領域に注入されたボロンよりも長時間の熱処理を受け
ることになるたへ 周辺回路部のnチャネルストップ1
12より仮 メモリセル部のnチャネルストップ113
の方が高濃度となa レジスト15を除去した抵 シリ
コン基板105に於いて5isNa膜13に覆われてい
ない領域の表面を選択的に酸化する(第2のLOGO5
酸化)。この酸化工程により、第1のLOCOS酸化に
より形成されていた酸化膜は厚いLOCOS絶縁膜2に
成長し ま?= シリコン基板105の第2の領域1
60に於いては 分離領域に薄いLOCOS絶縁膜1が
形成される(第2E図)。厚いLOCOS絶縁膜2の厚
さは、 第1のLOCOS酸化と第2のLOCOS酸化
との両方に依存するの致 双方の酸化条件を調節するこ
とにより、所望の厚さを有するLO,C(>、S絶縁膜
が最終的に得られも 本実施例では、 厚いLOCOS
絶縁膜2の厚さを5oona 薄いLOCOS絶縁膜1
の厚さを300nmとするため置 第1のLOCOSl
j化で成長する酸化膜の当初の厚さを400nmとじへ
また 第2のLOCOS酸化で成長する薄いLOCO
S絶縁膜l絶縁膜跡厚さを400nmとした 第1のL
OCOS酸化で成長した酸化膜(友 第2のL○COS
酸化ス その厚さが400nmから65Or+mへ成長
し島 後のエツチング工程等により、厚いLOCOS絶
縁膜2及び薄いLOGO5絶縁膜1の表面は幾分エツチ
ングされてしまうたべ 厚いLOCOS絶縁膜2及び薄
いLOCOS絶縁膜l絶縁膜法 各々、最終的に500
nm、300nmになりへ 上述の方法により、互いに
異なる厚さを有するLOCOS絶縁膜l絶縁膜跡同一シ
リコン基板105の表面に形成され& 5iJa膜1
3を除去した後、n型MOSトランジスタ101の短チ
ヤネル効果を抑制するため&ミn型MO8)ランジスタ
101を形成する領域のシリコン基板105へ 加速
エネルギが160KeV、ドーズ4、OX 10”イオ
ン7am”の条件℃ ボロンを選択的に注入すム 注入
されたボロン(友 バンチスルーストップ114として
機能すkn型MOSトランジスタ101の閾値電圧は、
pウェル濃度により最適化されているのて 特別に閾
値電圧調整のためのイオン注入は行わなかった レジス
ト(不図示)を除去した後、p型MOSトランジスタ1
02の閾値電圧を調整するためく p型MO3)ランジ
スタ102を形成する領域のシリコン基板105り
加速エネルギが50KeV、ドーズ4.0X10”イオ
ン/cm”の条件玄BFsを選択的に注入し九 活性領
域の表面にゲート酸化膜(厚さ16nm) 116を形
成した後、ワード線となるポリシリコン膜(厚さ200
nm) 117をゲート酸化膜116及びLOCOS絶
縁膜1、2上に堆積し丸ポリシリコン膜117に導電性
を与えるためポリシリコン膜117にリンを拡散した後
、ポリシリコン膜117上にCVD−酸化膜(厚さ20
0nm) 118を堆積する(第2F図)。通常のフォ
トリソグラフィ技術により、CVD酸化膜118及びポ
リシリン!117を、ワード線3の配線パターンを有す
る形状にバターニングし これをマスクとして異方性エ
ツチングを行な(\ ワード線3を形成すも このあと
、LDD形成のたべ シリコン基板105に於いてn型
MOSトランジスタを形成する領域へ 加速エネルギが
40KeV、 ドーズ2.0X10”イオン/cm”
の条件見リンを注入し九 シリコン基板105上にCV
D1l化膜(厚さ200nm)を堆積した徽 異方性エ
ツチング技術であるRIE(リアクティブイオンエツチ
ング)により、CVD酸化膜の大部分が除去されワード
線3の側面に残ったCVD酸化膜がサイドウオール12
1となも 周辺回路部の口型MOSトランジスタ101
を形成する活性領域1′、加速エネルギが40KeV、
ドーズ6.0XIO”イオン/cm”ノ条件でヒ素
を注入し ま?= p型M OS 102を形成する
活性領域番ζ 加速エネルギが40Ke’/、ドーズ4
.OX 10”イオン/cm”の条件’t’、 BF
*を注入すム こうして、MOSトランジスタ1011
02のソース/ドレインがシリコン基板105中に形成
される(第2G図)。接合リーク等を原因とする電荷保
持時間の短縮を防止するた八 メモリセル部のMOSト
ランジスタ106が形成される活性領域に(え ソース
/ド1ツイン形成用のイオン注入は行わなかつ九 CV
D−酸化膜(厚さ50nm)とBPSG膜(厚さ400
nm)を、この順番でシリコン基板105上に堆積し
これらの2膜からなる層間絶縁膜123を形成すも こ
の抵900℃で30分阻 シリコン基板105に熱処理
を施すことにより、BPSG膜のりフローを行なう。リ
フローの結果 層間絶縁膜123は平坦化されa 次鳳
スイッチングトランジスタであるn型MOSトランジ
スタ106と後工程で形成されるビット線4とを接続す
るためのコンタクトホールを絶縁膜123中に形成した
抵 ビット線4となるポリシリコン膜(厚さ90nm)
とタングステンシリサイド膜(WSi2.マ、厚さ20
0r+m)を、順次絶縁膜上に堆積すもポリシリコン膜
とタングステンシリサイド膜とからなる2層膜(ポリサ
イド膜)(ヨ ビット線4の形状にバターニングされ
ビット線4が形成される(第2H図)。ビット線4の
配線抵抗を低減するためく タングステンシリサイド膜
を堆積する前く 加速エネルギが80 K e V、
ドーズ1.OX to”イオン/C1!l11の条件
で、ヒ素をポリシリコン族に注入す& CVD酸化膜
(厚さ50nm)とBPSG膜(厚さ400nm)を、
順次 シリコン基板105上に堆積上 これらの2膜か
らなる眉間絶縁膜124を形成する。 このa 90
0℃で30分限 シリコン基板105に熱処理を施すこ
とにより、B、、PS、、G膜のりフローを行なう。リ
フローの結果 層間絶縁膜124は平坦化されも 層間
絶縁膜124上にキャパシタを形成する前(ζ n形M
O3)ランジスタ106とストレージノードとを接続す
るためのコンタクトホールを層間絶縁膜124°に形成
すも 導電性を有するポリシリコン層(厚さ500nm
)を層間絶縁膜124上に堆積した爽 該導電性ポリシ
リコン層をバターニングニストレージノード7を形成す
も 容量酸化膜6として、酸化膜換算で7膜mから8膜
mの厚さを有するONO膜をストレージノード7上に形
成する(第2工図)。容量酸化膜6を覆うようにして導
電性ポリシリコン膜(厚さ200nm)をシリコン基板
105上に堆積した喪 該導電性ポリシリコン膜をバタ
ーニングし プレート電極8を形成すも 層間絶縁g
125をシリコン基板105上に堆積u 層間絶縁lI
!123.124.125にコンタクトホールを形成し
た後、金属配線9.10を層間絶縁膜125上に形成す
も 上述の製造方法により、第1A図のDRAMが製造
されも 本実施例では 同−pウェル内に形成された周
辺回路部のnチャネルストップと、メモリセル部内のn
チャネルストップく 濃度差を設けた力(周辺回路部が
形成されるpウェルと、メモリセル部が形成されるpウ
ェルとの聞く 濃度差を設けてもよtl 具体的には
厚いLOCOS絶縁膜の下方に於ける不純物濃度より
L 薄いLOCOS絶縁膜の下方に於ける不純物濃度を
高くしてもよ〜 第5図は、 厚いLOGOS絶縁膜(
厚さ500nm)により分離されたMOSトランジスタ
と薄いLOCOS絶縁膜(厚さ300nm)のMOS+
−ランジスタ特性の一つ(閾値電圧のチャネル幅依存性
)を示すグラフであへ 第5図に示すよう置薄いLOC
OS絶縁膜により分離されたMOS)ランジスタのトラ
ンジスタ特性に1え チャネル幅(設計値)が約1.0
μm以下になるまで狭チャネル効果が全く生じていなl
、% これ(よ バーズビークの入り込みが抑制され
ることにより、活性領域の実質的な幅の大きな減少が防
止されたからであム第6図ζ戴 厚いLOCOS絶縁
膜(厚さ500nm)と薄いLOCOS絶縁膜(厚さ3
00nm)とについての素子分離特性(素子分離耐圧の
分離領域幅依存性)を示すグラフであも 第6図に示す
ようく 厚いLOCOS絶縁膜の素子分離耐圧(友 薄
いLOCoS絶縁膜の素子分離耐圧に比較して、1.5
倍以上高(〜 第5図及び第6図から明かなようく 従
来技術で(表 メモリセル部のMOSトランジスタの狭
チャネル効果を防止すべく、LOCOS絶縁膜の厚さを
薄くすると(例え(′L 厚さ300nmとすると)、
周辺回路部の素子分離特性が悪くなり、逆く素子分離特
性を向上させるべく、LOGO5絶縁膜の厚さを厚くす
るとく例え(二 厚さ500nmとする)、メモリセル
部のMOS)ランジスタに狭チャネル効果が生じという
問題があa しかし 本発明によれIL 上記問題が
解決された高性能の半導体装置が提供されも 第1A図
に示された第1の実施例はDRAMである方丈 本発明
+、t、DRAM以外の半導体装置に適用することも可
能である。以下!、−第3A図〜第3D図を参照して、
本発明の第2の実施例を説明すも ま云 シリコン基板
21上&へ 保護膜として酸化膜(厚さ20nm) !
、 第1のマスク層としてCV D −5isN4膜(
厚さ160nm)23を順次堆積した喪 シリコン基板
21に於いて厚いLOCOS絶縁膜25を形成すべき領
域上に開口部を有するレジスト24を形成し 開口部の
CVD5isNa膜23を異方性エツチング技術により
除去する(第3A図)。第1の実施例と同様に本実施例
に於いてk 厚いLOCOS絶縁膜25(表 シリコ
ン基板21に於いて活性領域の幅が比較的に広い第1の
領域350に形成されることにな& −X 薄いL
OCOS絶縁膜281上 シリコン基板21に於いて
′i!Jlの領域350の活性領域の幅よりも狭い幅を
有する活性領域が形成される第2の領域360に形成さ
れ、4 レジスト24を除去した後、CV D −S
i2N4膜23を除去した領域のシリコン基板23を、
第1のLOCOS酸化により酸化する(第3B図)。こ
うして、厚いLOCOS絶縁膜(厚さ650nm) 2
5を形成すも 次にCV D 5isNa膜23を除去した眞 第2
のマスク層として、CV D 5isNa膜(厚さ1
60nm) 26をシリコン基板21上に堆積した徽
シリコン基板21に於いて薄いLOGOS絶縁膜28を
形成すべき領域上に開口部を有するレジスト27を形成
し 開口部のCV D 5isNJ膜26を異方性エ
ツチング技術により、除去する(第3C図)。こうして
、パターニングした第2 (D CV D 5isN
n膜264戴シIJ :1ン基板21の第1領域上に於
ける厚、いLOCOSwlA縁膜と第2の領域360の
活性領域とを覆うパターンを有していも レジスト27
を除去したK CVD5isNa膜26を除去した領
域(第2の領域360の分離領域)のシリコン基板23
を、第2のLOCOS酸化により酸化すも こうして、
薄いLOCOS絶縁膜(厚さ400nm) 28が形成
されも その徽CVD 5isNa膜26を除去する
(第3D図)。この後の工程により、LOCOS絶縁膜
25.28の表面は幾分エツチングされ 最終的く 厚
いLOCOS絶縁膜25ノ厚さは500nm!Q 薄
いLOCOSwA縁膜28の厚さは300nmになっ九
このようく 本実施例の製造方法によってk 厚いL
OCOSM25と薄いLOCOS絶縁膜28と方丈 同
一シリコン基板21上に容易に作成され島 前述のいず
れの実施例についてL 厚いLOCOS絶縁膜を形成す
る部分を定義するパターンと、薄いLOCOSwA縁膜
を形成する部分を定義するパターンと力(各々のパター
ンに対応した互いに異なる2種類のフォトマスクを用い
ることにより、シリコン基板上のレジストに転写されも
従って、これらの2種類のパターンの位置が相互にず
れる可能性があり、このズレ(飄 レベル間アライメン
ト精度に依存する。
が2.0×101″イオン/cm”とし九 周辺回路部
の分離領域に注入されたボロン(よ メモリセル部の分
離領域に注入されたボロンよりも長時間の熱処理を受け
ることになるたへ 周辺回路部のnチャネルストップ1
12より仮 メモリセル部のnチャネルストップ113
の方が高濃度となa レジスト15を除去した抵 シリ
コン基板105に於いて5isNa膜13に覆われてい
ない領域の表面を選択的に酸化する(第2のLOGO5
酸化)。この酸化工程により、第1のLOCOS酸化に
より形成されていた酸化膜は厚いLOCOS絶縁膜2に
成長し ま?= シリコン基板105の第2の領域1
60に於いては 分離領域に薄いLOCOS絶縁膜1が
形成される(第2E図)。厚いLOCOS絶縁膜2の厚
さは、 第1のLOCOS酸化と第2のLOCOS酸化
との両方に依存するの致 双方の酸化条件を調節するこ
とにより、所望の厚さを有するLO,C(>、S絶縁膜
が最終的に得られも 本実施例では、 厚いLOCOS
絶縁膜2の厚さを5oona 薄いLOCOS絶縁膜1
の厚さを300nmとするため置 第1のLOCOSl
j化で成長する酸化膜の当初の厚さを400nmとじへ
また 第2のLOCOS酸化で成長する薄いLOCO
S絶縁膜l絶縁膜跡厚さを400nmとした 第1のL
OCOS酸化で成長した酸化膜(友 第2のL○COS
酸化ス その厚さが400nmから65Or+mへ成長
し島 後のエツチング工程等により、厚いLOCOS絶
縁膜2及び薄いLOGO5絶縁膜1の表面は幾分エツチ
ングされてしまうたべ 厚いLOCOS絶縁膜2及び薄
いLOCOS絶縁膜l絶縁膜法 各々、最終的に500
nm、300nmになりへ 上述の方法により、互いに
異なる厚さを有するLOCOS絶縁膜l絶縁膜跡同一シ
リコン基板105の表面に形成され& 5iJa膜1
3を除去した後、n型MOSトランジスタ101の短チ
ヤネル効果を抑制するため&ミn型MO8)ランジスタ
101を形成する領域のシリコン基板105へ 加速
エネルギが160KeV、ドーズ4、OX 10”イオ
ン7am”の条件℃ ボロンを選択的に注入すム 注入
されたボロン(友 バンチスルーストップ114として
機能すkn型MOSトランジスタ101の閾値電圧は、
pウェル濃度により最適化されているのて 特別に閾
値電圧調整のためのイオン注入は行わなかった レジス
ト(不図示)を除去した後、p型MOSトランジスタ1
02の閾値電圧を調整するためく p型MO3)ランジ
スタ102を形成する領域のシリコン基板105り
加速エネルギが50KeV、ドーズ4.0X10”イオ
ン/cm”の条件玄BFsを選択的に注入し九 活性領
域の表面にゲート酸化膜(厚さ16nm) 116を形
成した後、ワード線となるポリシリコン膜(厚さ200
nm) 117をゲート酸化膜116及びLOCOS絶
縁膜1、2上に堆積し丸ポリシリコン膜117に導電性
を与えるためポリシリコン膜117にリンを拡散した後
、ポリシリコン膜117上にCVD−酸化膜(厚さ20
0nm) 118を堆積する(第2F図)。通常のフォ
トリソグラフィ技術により、CVD酸化膜118及びポ
リシリン!117を、ワード線3の配線パターンを有す
る形状にバターニングし これをマスクとして異方性エ
ツチングを行な(\ ワード線3を形成すも このあと
、LDD形成のたべ シリコン基板105に於いてn型
MOSトランジスタを形成する領域へ 加速エネルギが
40KeV、 ドーズ2.0X10”イオン/cm”
の条件見リンを注入し九 シリコン基板105上にCV
D1l化膜(厚さ200nm)を堆積した徽 異方性エ
ツチング技術であるRIE(リアクティブイオンエツチ
ング)により、CVD酸化膜の大部分が除去されワード
線3の側面に残ったCVD酸化膜がサイドウオール12
1となも 周辺回路部の口型MOSトランジスタ101
を形成する活性領域1′、加速エネルギが40KeV、
ドーズ6.0XIO”イオン/cm”ノ条件でヒ素
を注入し ま?= p型M OS 102を形成する
活性領域番ζ 加速エネルギが40Ke’/、ドーズ4
.OX 10”イオン/cm”の条件’t’、 BF
*を注入すム こうして、MOSトランジスタ1011
02のソース/ドレインがシリコン基板105中に形成
される(第2G図)。接合リーク等を原因とする電荷保
持時間の短縮を防止するた八 メモリセル部のMOSト
ランジスタ106が形成される活性領域に(え ソース
/ド1ツイン形成用のイオン注入は行わなかつ九 CV
D−酸化膜(厚さ50nm)とBPSG膜(厚さ400
nm)を、この順番でシリコン基板105上に堆積し
これらの2膜からなる層間絶縁膜123を形成すも こ
の抵900℃で30分阻 シリコン基板105に熱処理
を施すことにより、BPSG膜のりフローを行なう。リ
フローの結果 層間絶縁膜123は平坦化されa 次鳳
スイッチングトランジスタであるn型MOSトランジ
スタ106と後工程で形成されるビット線4とを接続す
るためのコンタクトホールを絶縁膜123中に形成した
抵 ビット線4となるポリシリコン膜(厚さ90nm)
とタングステンシリサイド膜(WSi2.マ、厚さ20
0r+m)を、順次絶縁膜上に堆積すもポリシリコン膜
とタングステンシリサイド膜とからなる2層膜(ポリサ
イド膜)(ヨ ビット線4の形状にバターニングされ
ビット線4が形成される(第2H図)。ビット線4の
配線抵抗を低減するためく タングステンシリサイド膜
を堆積する前く 加速エネルギが80 K e V、
ドーズ1.OX to”イオン/C1!l11の条件
で、ヒ素をポリシリコン族に注入す& CVD酸化膜
(厚さ50nm)とBPSG膜(厚さ400nm)を、
順次 シリコン基板105上に堆積上 これらの2膜か
らなる眉間絶縁膜124を形成する。 このa 90
0℃で30分限 シリコン基板105に熱処理を施すこ
とにより、B、、PS、、G膜のりフローを行なう。リ
フローの結果 層間絶縁膜124は平坦化されも 層間
絶縁膜124上にキャパシタを形成する前(ζ n形M
O3)ランジスタ106とストレージノードとを接続す
るためのコンタクトホールを層間絶縁膜124°に形成
すも 導電性を有するポリシリコン層(厚さ500nm
)を層間絶縁膜124上に堆積した爽 該導電性ポリシ
リコン層をバターニングニストレージノード7を形成す
も 容量酸化膜6として、酸化膜換算で7膜mから8膜
mの厚さを有するONO膜をストレージノード7上に形
成する(第2工図)。容量酸化膜6を覆うようにして導
電性ポリシリコン膜(厚さ200nm)をシリコン基板
105上に堆積した喪 該導電性ポリシリコン膜をバタ
ーニングし プレート電極8を形成すも 層間絶縁g
125をシリコン基板105上に堆積u 層間絶縁lI
!123.124.125にコンタクトホールを形成し
た後、金属配線9.10を層間絶縁膜125上に形成す
も 上述の製造方法により、第1A図のDRAMが製造
されも 本実施例では 同−pウェル内に形成された周
辺回路部のnチャネルストップと、メモリセル部内のn
チャネルストップく 濃度差を設けた力(周辺回路部が
形成されるpウェルと、メモリセル部が形成されるpウ
ェルとの聞く 濃度差を設けてもよtl 具体的には
厚いLOCOS絶縁膜の下方に於ける不純物濃度より
L 薄いLOCOS絶縁膜の下方に於ける不純物濃度を
高くしてもよ〜 第5図は、 厚いLOGOS絶縁膜(
厚さ500nm)により分離されたMOSトランジスタ
と薄いLOCOS絶縁膜(厚さ300nm)のMOS+
−ランジスタ特性の一つ(閾値電圧のチャネル幅依存性
)を示すグラフであへ 第5図に示すよう置薄いLOC
OS絶縁膜により分離されたMOS)ランジスタのトラ
ンジスタ特性に1え チャネル幅(設計値)が約1.0
μm以下になるまで狭チャネル効果が全く生じていなl
、% これ(よ バーズビークの入り込みが抑制され
ることにより、活性領域の実質的な幅の大きな減少が防
止されたからであム第6図ζ戴 厚いLOCOS絶縁
膜(厚さ500nm)と薄いLOCOS絶縁膜(厚さ3
00nm)とについての素子分離特性(素子分離耐圧の
分離領域幅依存性)を示すグラフであも 第6図に示す
ようく 厚いLOCOS絶縁膜の素子分離耐圧(友 薄
いLOCoS絶縁膜の素子分離耐圧に比較して、1.5
倍以上高(〜 第5図及び第6図から明かなようく 従
来技術で(表 メモリセル部のMOSトランジスタの狭
チャネル効果を防止すべく、LOCOS絶縁膜の厚さを
薄くすると(例え(′L 厚さ300nmとすると)、
周辺回路部の素子分離特性が悪くなり、逆く素子分離特
性を向上させるべく、LOGO5絶縁膜の厚さを厚くす
るとく例え(二 厚さ500nmとする)、メモリセル
部のMOS)ランジスタに狭チャネル効果が生じという
問題があa しかし 本発明によれIL 上記問題が
解決された高性能の半導体装置が提供されも 第1A図
に示された第1の実施例はDRAMである方丈 本発明
+、t、DRAM以外の半導体装置に適用することも可
能である。以下!、−第3A図〜第3D図を参照して、
本発明の第2の実施例を説明すも ま云 シリコン基板
21上&へ 保護膜として酸化膜(厚さ20nm) !
、 第1のマスク層としてCV D −5isN4膜(
厚さ160nm)23を順次堆積した喪 シリコン基板
21に於いて厚いLOCOS絶縁膜25を形成すべき領
域上に開口部を有するレジスト24を形成し 開口部の
CVD5isNa膜23を異方性エツチング技術により
除去する(第3A図)。第1の実施例と同様に本実施例
に於いてk 厚いLOCOS絶縁膜25(表 シリコ
ン基板21に於いて活性領域の幅が比較的に広い第1の
領域350に形成されることにな& −X 薄いL
OCOS絶縁膜281上 シリコン基板21に於いて
′i!Jlの領域350の活性領域の幅よりも狭い幅を
有する活性領域が形成される第2の領域360に形成さ
れ、4 レジスト24を除去した後、CV D −S
i2N4膜23を除去した領域のシリコン基板23を、
第1のLOCOS酸化により酸化する(第3B図)。こ
うして、厚いLOCOS絶縁膜(厚さ650nm) 2
5を形成すも 次にCV D 5isNa膜23を除去した眞 第2
のマスク層として、CV D 5isNa膜(厚さ1
60nm) 26をシリコン基板21上に堆積した徽
シリコン基板21に於いて薄いLOGOS絶縁膜28を
形成すべき領域上に開口部を有するレジスト27を形成
し 開口部のCV D 5isNJ膜26を異方性エ
ツチング技術により、除去する(第3C図)。こうして
、パターニングした第2 (D CV D 5isN
n膜264戴シIJ :1ン基板21の第1領域上に於
ける厚、いLOCOSwlA縁膜と第2の領域360の
活性領域とを覆うパターンを有していも レジスト27
を除去したK CVD5isNa膜26を除去した領
域(第2の領域360の分離領域)のシリコン基板23
を、第2のLOCOS酸化により酸化すも こうして、
薄いLOCOS絶縁膜(厚さ400nm) 28が形成
されも その徽CVD 5isNa膜26を除去する
(第3D図)。この後の工程により、LOCOS絶縁膜
25.28の表面は幾分エツチングされ 最終的く 厚
いLOCOS絶縁膜25ノ厚さは500nm!Q 薄
いLOCOSwA縁膜28の厚さは300nmになっ九
このようく 本実施例の製造方法によってk 厚いL
OCOSM25と薄いLOCOS絶縁膜28と方丈 同
一シリコン基板21上に容易に作成され島 前述のいず
れの実施例についてL 厚いLOCOS絶縁膜を形成す
る部分を定義するパターンと、薄いLOCOSwA縁膜
を形成する部分を定義するパターンと力(各々のパター
ンに対応した互いに異なる2種類のフォトマスクを用い
ることにより、シリコン基板上のレジストに転写されも
従って、これらの2種類のパターンの位置が相互にず
れる可能性があり、このズレ(飄 レベル間アライメン
ト精度に依存する。
このよう(ζ シリコン基板の第1の領域と第2の領域
に於いて、活性領域のパターンが相互にずれると、下記
の問題が生じも −例として、配線パターンをシリコン
基板上のレジストに転写するため!ζ 配線パターンの
位置合わせ方丈 シリコン基板の分離領域と活性領域と
からなるパターン(素子分離パターン)に対して行われ
る場合を考える。
に於いて、活性領域のパターンが相互にずれると、下記
の問題が生じも −例として、配線パターンをシリコン
基板上のレジストに転写するため!ζ 配線パターンの
位置合わせ方丈 シリコン基板の分離領域と活性領域と
からなるパターン(素子分離パターン)に対して行われ
る場合を考える。
第2の領域の厚いLOCOS膜のパターンと第1の領域
の薄いLOCOS絶縁膜のパターンとが相互にずれてい
ると、第1の領域のアライメントマークを基準にアライ
メントが行われると、第1の領域の素子の位置と配線の
位置は整合していて収第2の領域の素子の位置と配線の
位置とがずれるため(ζ その素子と配線との接続が正
常に行われないという問題が生じも 逆く 第2の領域
のアライメントマークを基準にアライメントが行われる
と、第2の領域の素子の位置と配線の位置は整合してい
て耘 第1の領域の素子の位置と配線の位置とがずれる
ためへ その素子と配線との接続が正常に行われないと
いう問題が生じも 以下へ第4A図〜第4F図を参照し
なか技 上記問題が生じない第3の実施例を説明すも
まぬ シリコン基板51上へ 保護膜として酸化膜(厚
さ20r+m)5λ第1のマスク層としてCV D
5isNa膜(厚さ160nm) 53を順次堆積すも
この後、スパッタ法により酸化膜(厚さ100nII
I) 54をCV D 5isN4膜53上に形成す
も シリコン基板51に於いて薄いLOCOS絶縁膜2
5を形成する領域上にレジスト55を形成した眞 酸化
膜54のうちレジスト55に覆われていない部分を除去
する(第4A図)。レジスト55を除去した眞 素子分
離パターンを定義するようにバターニングされたレジス
ト56を、CVD−8is Ns膜53及び酸化膜54
上に形成する(第4B図)。
の薄いLOCOS絶縁膜のパターンとが相互にずれてい
ると、第1の領域のアライメントマークを基準にアライ
メントが行われると、第1の領域の素子の位置と配線の
位置は整合していて収第2の領域の素子の位置と配線の
位置とがずれるため(ζ その素子と配線との接続が正
常に行われないという問題が生じも 逆く 第2の領域
のアライメントマークを基準にアライメントが行われる
と、第2の領域の素子の位置と配線の位置は整合してい
て耘 第1の領域の素子の位置と配線の位置とがずれる
ためへ その素子と配線との接続が正常に行われないと
いう問題が生じも 以下へ第4A図〜第4F図を参照し
なか技 上記問題が生じない第3の実施例を説明すも
まぬ シリコン基板51上へ 保護膜として酸化膜(厚
さ20r+m)5λ第1のマスク層としてCV D
5isNa膜(厚さ160nm) 53を順次堆積すも
この後、スパッタ法により酸化膜(厚さ100nII
I) 54をCV D 5isN4膜53上に形成す
も シリコン基板51に於いて薄いLOCOS絶縁膜2
5を形成する領域上にレジスト55を形成した眞 酸化
膜54のうちレジスト55に覆われていない部分を除去
する(第4A図)。レジスト55を除去した眞 素子分
離パターンを定義するようにバターニングされたレジス
ト56を、CVD−8is Ns膜53及び酸化膜54
上に形成する(第4B図)。
レジスト56(飄 シリコン基板51の活性領域上に
形成され 分離領域上には存在しな(l レジスト56
は シリコン基板51の第1の領域450の素子分離領
域と第2の領域460の素子分離領域とを同時に定義す
るパターンを有してい;6.、 CVD 5isN
a膜53のうちレジスト56に覆われていない部分は、
レジスト56をエツチングマスクとして、エツチング
により完全に除去すも このとき、同時く 酸化膜54
のうちレジスト56に覆われていない部分の上部力(あ
る程度エツチングされる(第4C図)。具体的に(飄
厚さ160nmのCV D−3isNag53に対して
、30nmの余裕をもって!90nm分のエツチングを
行うので、第1の領域450)CV D −Sis N
4膜53ルジスト56に覆われていない部分は完全に除
去されもこのとき、第2の領域460の酸化膜54の上
面に(表深さ約4OnInの段差が形成される。こうし
て、第1領域上(D CV D −SiaN4M53ト
第′2の領域460上の酸化膜54とに対して、素子分
離パターンが同時に転写されも レジスト56を除去し
た眞 第1のしacos@化により、シリコン基板51
の第1の領域450に酸化膜を形成すも この酸化膜は
後工程の第1)LOCOS酸化ニヨリ、厚いLOCO
S酸化膜58に成長すa 次鳳 シリコン基板51の第
1の領域450上にのみレジスト57を形成した後、第
2の領域460上の酸化膜54をその表面からエツチン
グすも このエツチング工程終了後、酸化膜54のうち
分離領域上に存在する部分(薄い部分)を除去し その
分離領域上のCV D −5isN4膜53も完全に除
去する(第4E図)。こうして、シリコン基板51の第
2の領域460の分離領域p面を露出すも一方、酸化膜
54のうち素子領域上に存在する部分(厚い部分)は完
全には除去されt 酸化膜54が定義する素子分離パタ
ーンがCV D Si*N4膜53に膜厚3れa 次
く 第2のLOCOS酸化により、シリコン基板51の
第2の領域460の分離領域には薄いLOCOS絶縁膜
59が成長する(第4F図)。
形成され 分離領域上には存在しな(l レジスト56
は シリコン基板51の第1の領域450の素子分離領
域と第2の領域460の素子分離領域とを同時に定義す
るパターンを有してい;6.、 CVD 5isN
a膜53のうちレジスト56に覆われていない部分は、
レジスト56をエツチングマスクとして、エツチング
により完全に除去すも このとき、同時く 酸化膜54
のうちレジスト56に覆われていない部分の上部力(あ
る程度エツチングされる(第4C図)。具体的に(飄
厚さ160nmのCV D−3isNag53に対して
、30nmの余裕をもって!90nm分のエツチングを
行うので、第1の領域450)CV D −Sis N
4膜53ルジスト56に覆われていない部分は完全に除
去されもこのとき、第2の領域460の酸化膜54の上
面に(表深さ約4OnInの段差が形成される。こうし
て、第1領域上(D CV D −SiaN4M53ト
第′2の領域460上の酸化膜54とに対して、素子分
離パターンが同時に転写されも レジスト56を除去し
た眞 第1のしacos@化により、シリコン基板51
の第1の領域450に酸化膜を形成すも この酸化膜は
後工程の第1)LOCOS酸化ニヨリ、厚いLOCO
S酸化膜58に成長すa 次鳳 シリコン基板51の第
1の領域450上にのみレジスト57を形成した後、第
2の領域460上の酸化膜54をその表面からエツチン
グすも このエツチング工程終了後、酸化膜54のうち
分離領域上に存在する部分(薄い部分)を除去し その
分離領域上のCV D −5isN4膜53も完全に除
去する(第4E図)。こうして、シリコン基板51の第
2の領域460の分離領域p面を露出すも一方、酸化膜
54のうち素子領域上に存在する部分(厚い部分)は完
全には除去されt 酸化膜54が定義する素子分離パタ
ーンがCV D Si*N4膜53に膜厚3れa 次
く 第2のLOCOS酸化により、シリコン基板51の
第2の領域460の分離領域には薄いLOCOS絶縁膜
59が成長する(第4F図)。
このとき、第1のLOCOS@化により成長した第1の
領域450の酸化膜(よ 厚いLOCOS酸化膜58に
成長すも 本実施例でL 第2の実施例と同様の酸化条
件で、LOCOS酸化を行なう九 このよう(ζ 本実
施例の製造方法によれ(戯 厚いLocos絶縁膜58
と薄いLOCOS絶縁膜59との位置がずれることなく
分離領域を形成できム な抵 本実施例の酸化膜54は
、 スパッタ法により形成した膜である力(他の方法
により形成された膜であってもよし この膜として+L
CV D −3isN4膜53のエツチングレート
よりも小さなエツチングレートを有し 第1のLOCO
S酸化により形状が変化しないような膜であればよ(〜
従って、通常のCVD−酸化WXL この膜として適
していも発明の詳細 な説明したようく 本発明によれ(救 幅の比較的狭い
活性領域において法 薄いLOCOS絶縁膜を形成する
ことにより、幅の比較的狭い活性領域での良好な素子特
性を達成することができ、また幅の比較的広い活性領域
において(友 厚いLOCOS絶縁膜を形成することに
より、幅の比較的広い活性領域での良好な素子分離特性
を達成することができ、同一基板内で2種類以上のLO
COS絶縁膜厚を共存させることが可能となも
領域450の酸化膜(よ 厚いLOCOS酸化膜58に
成長すも 本実施例でL 第2の実施例と同様の酸化条
件で、LOCOS酸化を行なう九 このよう(ζ 本実
施例の製造方法によれ(戯 厚いLocos絶縁膜58
と薄いLOCOS絶縁膜59との位置がずれることなく
分離領域を形成できム な抵 本実施例の酸化膜54は
、 スパッタ法により形成した膜である力(他の方法
により形成された膜であってもよし この膜として+L
CV D −3isN4膜53のエツチングレート
よりも小さなエツチングレートを有し 第1のLOCO
S酸化により形状が変化しないような膜であればよ(〜
従って、通常のCVD−酸化WXL この膜として適
していも発明の詳細 な説明したようく 本発明によれ(救 幅の比較的狭い
活性領域において法 薄いLOCOS絶縁膜を形成する
ことにより、幅の比較的狭い活性領域での良好な素子特
性を達成することができ、また幅の比較的広い活性領域
において(友 厚いLOCOS絶縁膜を形成することに
より、幅の比較的広い活性領域での良好な素子分離特性
を達成することができ、同一基板内で2種類以上のLO
COS絶縁膜厚を共存させることが可能となも
第1 CA)図は本発明の第1の実施例を示す断面は第
1 (B)図は第1(A)図のB−B線平面医 第2(
A)図〜第2CI)図は第1の実施例の製造方法を説明
するための工程断面図 第3(A)図〜第3(D)図は
第2の実施例を説明するための工程断面に 第4(A)
図〜第4(F)図は第3の実施例を説明するための工程
断面は 第5図は厚いLOGO5絶縁膜により分離され
たMOSと薄いLOGO5絶縁膜により分離されたMO
8hランジスタの閾値電圧のチャネル幅依存性を示すグ
ラス 第6図は厚いLOCOS絶縁膜と薄いLOGO5
絶縁膜とについての素子分離特性(素子分離耐圧の分離
領域幅依存性)を示すグラフ、第7(A)図、第7(B
)図は従来例を説明するための工程断面図であも l・・・・薄いLOCOS絶縁風 2・・・・厚いLO
COS絶縁[150・・・・周辺回路服160・・・・
メモリセル虱
1 (B)図は第1(A)図のB−B線平面医 第2(
A)図〜第2CI)図は第1の実施例の製造方法を説明
するための工程断面図 第3(A)図〜第3(D)図は
第2の実施例を説明するための工程断面に 第4(A)
図〜第4(F)図は第3の実施例を説明するための工程
断面は 第5図は厚いLOGO5絶縁膜により分離され
たMOSと薄いLOGO5絶縁膜により分離されたMO
8hランジスタの閾値電圧のチャネル幅依存性を示すグ
ラス 第6図は厚いLOCOS絶縁膜と薄いLOGO5
絶縁膜とについての素子分離特性(素子分離耐圧の分離
領域幅依存性)を示すグラフ、第7(A)図、第7(B
)図は従来例を説明するための工程断面図であも l・・・・薄いLOCOS絶縁風 2・・・・厚いLO
COS絶縁[150・・・・周辺回路服160・・・・
メモリセル虱
Claims (12)
- (1)半導体基板に形成された複数の活性領域が該半導
体基板に形成されたLOCOS絶縁膜により電気的に分
離されている半導体装置であって、該半導体基板の表面
は、第1の領域と第2の領域とを有しており、該第1の
領域における該LOCOS絶縁膜の厚さは、該第2の領
域における該LOCOS絶縁膜の厚さよりも厚い半導体
装置。 - (2)前記半導体基板の前記第1の領域における前記活
性領域の幅は、前記第2の領域における前記活性領域の
幅よりも広い請求項1に記載の半導体装置。 - (3)前記半導体基板の前記第1の領域には周辺回路部
が形成されており、前記第2の領域にはメモリセル部が
形成されている請求項2に記載の半導体装置。 - (4)半導体基板に形成された複数の活性領域が該半導
体基板に形成されたLOCOS絶縁膜により電気的に分
離されている半導体装置であって、該半導体基板の表面
は、第1の領域と第2の領域とを有しており、該第1の
領域と該第2の領域との境界部付近において、該LOC
OS絶縁膜が、その膜厚の変化に基づく段差を有してい
る半導体装置。 - (5)前記半導体基板の前記第1の領域における前記活
性領域の幅は、前記第2の領域における前記活性領域の
幅よりも広い請求項4に記載の半導体装置。 - (6)前記半導体基板の前記第1の領域には周辺回路部
が形成されており、前記第2の領域にはメモリセル部が
形成されている請求項5に記載の半導体装置。 - (7)前記半導体基板に於て、前記LOCOS絶縁膜の
下方に不純物拡散領域が形成されており、第1の領域に
おける該不純物の濃度が、第2の領域における該不純物
の濃度よりも低い請求項3又は6に記載の半導体装置。 - (8)半導体基板に形成された複数の活性領域が該半導
体基板に形成されたLOCOS絶縁膜により電気的に分
離され 該半導体基板の表面が第1の領域と第2の領域
とを有しており、該第1の領域における該LOCOS絶
縁膜の厚さが該第2の領域における該LOCOS絶縁膜
の厚さよりも厚い半導体装置の製造方法であって、第1
のLOCOS酸化により、該半導体基板表面の該第1の
領域の所定部分を選択的に酸化する工程と、第2のLO
COS酸化により、該半導体基板表面の該第2の領域の
所定部分及び該第1の領域の該所定部分を選択的に酸化
する工程と、を包含する半導体装置の製造方法。 - (9)半導体基板に形成された複数の活性領域が該半導
体基板に形成されたLOCOS絶縁膜により電気的に分
離され 該半導体基板の表面が第1の領域と第2の領域
とを有しており、該第1の領域における該LOCOS絶
縁膜の厚さが該第2の領域における該LOCOS絶縁膜
の厚さよりも厚い半導体装置の製造方法であって、第1
のLOCOS酸化により、該半導体基板表面の該第1の
領域の所定部分を選択的に酸化する工程と、第2のLO
COS酸化により、該半導体基板表面の該第2の領域の
所定部分を選択的に酸化する工程と、を包含する半導体
装置の製造方法。 - (10)半導体基板に形成された複数の活性領域が該半
導体基板に形成されたLOCOS絶縁膜により電気的に
分離され、該半導体基板の表面が第1の領域と第2の領
域とを有しており、該第1の領域における該LOCOS
絶縁膜の厚さが該第2の領域における該LOCOS絶縁
膜の厚さよりも厚い半導体装置の製造方法であって、該
半導体基板上に酸化防止膜を形成する工程と、該酸化防
止膜をパターニングすることにより、該半導体基板の該
第1の領域において該LOCOS絶縁膜が形成されるべ
き領域上の該酸化防止膜に開口部を形成する工程と、酸
化工程により、該開口部において露出する該半導体基板
の表面に酸化膜を形成する工程と、該酸化防止膜を更に
パターニングすることにより、該半導体基板の該第2の
領域において該LOCOS絶縁膜が形成されるべき領域
上の該酸化防止膜に他の開口部を形成する工程と、酸化
工程により、該他の開口部において露出する該半導体基
板の表面に該LOCOS絶縁膜の比較的薄い部分を形成
し、同時に該第1の領域の該酸化膜を更に成長させるこ
とによって該LOCOS絶縁膜の比較的厚い部分を形成
する工程と、を包含する半導体装置の製造方法。 - (11)半導体基板に形成された複数の活性領域が該半
導体基板に形成されたLOCOS絶縁膜により電気的に
分離され、該半導体基板の表面が第1の領域と第2の領
域とを有しており、該第1の領域における該LOCOS
絶縁膜の厚さが該第2の領域における該LOCOS絶縁
膜の厚さよりも厚い半導体装置の製造方法であって、該
半導体基板上に第1の酸化防止膜を形成する工程と、該
第1の酸化防止膜をパターニングすることにより、該半
導体基板の該第1の領域に於て該LOCOS絶縁膜が形
成されるべき領域上の該第1の酸化防止膜に開口部を形
成する工程と、酸化工程により、該開口部において露出
する該半導体基板の表面に該LOCOS絶縁膜の比較的
厚い部分を形成する工程と、該第1の酸化防止膜を除去
する工程と、該半導体基板上に第2の酸化防止膜を形成
する工程と、該第2の酸化防止膜をパターニングするこ
とにより、該半導体基板の該第2の領域に於て該LOC
OS絶縁膜が形成されるべき領域上の該第2の酸化防止
膜に開口部を形成する工程と、酸化工程により、該開口
部において露出する該半導体基板の表面に該LOCOS
絶縁膜の比較的薄い部分を形成する工程と、を包含する
半導体装置の製造方法。 - (12)半導体基板に形成された複数の活性領域が該半
導体基板に形成されたLOCOS絶縁膜により電気的に
分離され、該半導体基板の表面が第1の領域と第2の領
域とを有しており、該第1の領域における該LOCOS
絶縁膜の厚さが該第2の領域における該LOCOS絶縁
膜の厚さよりも厚い半導体装置の製造方法であって、該
半導体基板上に酸化防止膜を形成する工程と、該酸化防
止膜上に酸化膜を堆積する工程と、該酸化膜の内、該第
1の領域上に位置する部分を除去する工程と、該半導体
基板において該活性領域が形成されるべき領域上に開口
部を有するレジストを、該酸化膜および該酸化防止膜の
上に形成する工程と、該レジストをマスクとして、該酸
化防止膜及び酸化膜をパターニングすることにより、該
半導体基板の該第1の領域において該LOCOS絶縁膜
が形成されるべき領域上の該酸化防止膜に開口部を形成
し、該半導体基板の該第2の領域において該LOCOS
絶縁膜が形成されるべき領域上の該酸化膜を薄くする工
程と、該レジストを除去した後、酸化工程により、該開
口部において露出する該半導体基板の表面に酸化膜を形
成する工程と、エッチング工程により、該酸化膜の薄く
なった部分を除去し、更に該部分の下の該酸化防止膜を
除去し、開口部を該酸化防止膜に形成する工程と、酸化
工程により、該開口部において露出する該半導体基板の
第2の領域に該LOCOS絶縁膜の比較的薄い部分を形
成し、同時に該第1の領域の該酸化膜を更に成長させる
ことによって該LOCOS絶縁膜の比較的厚い部分を形
成する工程と、を包含する半導体装置の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20058689 | 1989-08-01 | ||
JP1-200586 | 1989-08-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03155626A true JPH03155626A (ja) | 1991-07-03 |
JP2512216B2 JP2512216B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=16426810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2203285A Expired - Lifetime JP2512216B2 (ja) | 1989-08-01 | 1990-07-31 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5128274A (ja) |
JP (1) | JP2512216B2 (ja) |
Cited By (3)
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US10566223B2 (en) | 2012-08-28 | 2020-02-18 | Asm Ip Holdings B.V. | Systems and methods for dynamic semiconductor process scheduling |
US10832903B2 (en) | 2011-10-28 | 2020-11-10 | Asm Ip Holding B.V. | Process feed management for semiconductor substrate processing |
Families Citing this family (35)
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JP3462886B2 (ja) * | 1993-03-11 | 2003-11-05 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
US5374586A (en) * | 1993-09-27 | 1994-12-20 | United Microelectronics Corporation | Multi-LOCOS (local oxidation of silicon) isolation process |
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